传播动力学视角下集装箱海运网络关键港口节点识别
2021-08-28戈佳威袁克镖殷明王学锋
交通运输系统工程与信息 2021年4期
戈佳威,袁克镖,殷明,王学锋
(上海海事大学,交通运输学院,上海201306)
0 引言
固定航线、固定时间、固定港口是集装箱班轮运输的主要特征,受恶劣天气、运河堵塞、海事意外、罢工等众多不确定性因素影响[1-2],港口拥堵事件屡见不鲜,“压港”现象造成船期延误,最终导致操作成本升高、准班率降低、船舶周转时间增加等多方面的不良影响。据统计,85%以上的船期延误是由港口因素导致[3],并且,某一港口的延误会继续传播到下一港口,对整体集装箱海运网络的效率产生影响[4]。
针对延误问题,学术界从船期表设计、船期恢复、集装箱流恢复等多个角度进行研究,提出减少挂靠港、增加航班、提速航行等各种方案[3],运用路径优化的方法,以成本或时间约束为目标建立数学模型,将延误影响范围控制到最小[5-6]。然而,鲜有研究从港口视角出发,对某一港口延误在整个海运网络中的进一步影响进行论证和阐述。
借助网络科学中的传播动力学理论,可以较好地识别延误在集装箱海运网络中的传播特性,并进一步识别重要的港口节点,进行针对性地维护(如在重点港口建设码头、提高装卸效率等),避免船期延误扩散,有效地保障集装箱班轮运输的准班率。
1 世界集装箱海运网络SIS模拟
传播动力学理论源于对疾病传播特性的研究,通过SI、SIS、SIR及SIRS等传播模型进行预测和预防,其中,S(Susceptible)表示易染态、I(Infected)表示感染态、R(Recovered)表示恢复态。传播模型的建立一般基于3个假设,即总量不变、可感染性、可恢复性[7]。……
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